48

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/99

W wielu układach elektronicznych za−

stosowane są delikatne elementy, które
mogą ulec uszkodzeniu przy dołączeniu
napięcia o odwrotnej polaryzacji. Dlatego
konstruktorzy wyposażają niektóre układy
w obwód zabezpieczający przed skutkami
odwrotnego dołączenia zasilania. Typowe
dwa sposoby pokazano na rysunku 1.
Sposób z rysunku 1a jest stosowany
częściej. Jego wadą jest spadek napięcia
na przewodzącej diodzie – rzeczywiste na−
pięcie zasilające układ jest o 0,6...0,8V
mniejsze niż napięcie baterii. Zaletą jest
fakt, że odwrotne dołączenie zasilania nie
powoduje przepływu jakiegokolwiek
prądu.

Z kolei układ z rysunku 1b ma tę zaletę,

że w czasie normalnej pracy nie występują
żadne straty napięcia. Przy odwrotnym
podłączeniu zasilania układ “jest zasilany”
napięciem o nieprawidłowej biegunowoś−
ci, ale napięcie to jest bezpieczne, równe
spadkowi napięcia na przewodzącej dio−
dzie. Istotną wadą jest tu fakt, że przy od−

wrotnej biegunowości baterii przez diodę
zabezpieczającą płynie duży prąd, prakty−
cznie równy prądowi zwarcia baterii. W za−
leżności od wydajności użytej baterii trze−
ba w tym układzie stosować diodę o odpo−
wiednio dużym prądzie pracy. Nawet w
przypadku małej baterii 9−woltowej powin−
na to być dioda 1−amperowa.

Niewiele poprawia sytuację dodanie

bezpiecznika, jak na rysunku 1c. Niedoś−
wiadczeni elektronicy zapominają bo−
wiem, że bezpiecznik (zwłaszcza bezpie−
cznik o małym prądzie nominalnym) ma
sporą rezystancję , na której podczas nor−
malnej pracy wystąpi znaczący spadek
napięcia.

Wymienionych wad nie ma układ za−

bezpieczający z rysunku 2. Podczas nor−
malnej pracy występuje na nim pomijal−
nie mały spadek napięcia, rzędu co naj−
wyżej pojedynczych miliwoltów, nato−
miast przy odwrotnym dołączeniu baterii
nie płynie żaden prąd. Osoby, które znają
tranzystory MOSFET mogą być zasko−
czone sposobem włączenia tranzystora.
Po chwili zastanowienia zorientują się, że
tranzystor jest tu włączony niejako od−
wrotnie. Tak być musi ze względu na pa−
sożytnicze złącze (diodę), występujące
we wszystkich MOSFET−ach między dre−
nem a źródłem. Dioda taka nie jest zazna−
czona na rysunku 2. Gdyby tranzystor był
włączony “normalnie”, czyli według ry−
sunku 3, przy odwrotnym (nieprawidło−
wym) dołączeniu zasilania prąd popłynął−
by przez tę pasożytniczą diodę i zniwe−
czył działanie zabezpieczenia. Można so−
bie wyobrazić, iż przy “odwrotnym”
włączeniu tranzystora według rysunku 2,

w chwili prawidłowego włączenia baterii,
prąd płynie najpierw przez tę pasożytniczą
diodę, a ponieważ napięcie bramka−źródło
jest duże, tranzystor momentalnie otwie−
ra się w pełni i niejako zwiera tę diodę.
Rezystancja w pełni otwartego tranzysto−
ra mocy wynosi mniej niż 0,1Ω, i dzięki te−
mu spadek napięcia na nim jest przy
prądach poniżej 1A pomijalnie mały.

Przy nieprawidłowym dołączeniu ba−

teri, tranzystor nie będzie przewodził,
ponieważ zasilany układ elektroniczny
może być potraktowany jako jakaś opor−
ność i napięcie bramka−źródło (jednocześ−
nie napięcie na obciążeniu) będzie równe
zeru. Ilustruje to rysunek 4.

W układzie można stosować dowolne

tranzystory MOSFET N, najlepiej tranzy−
story dużej mocy na małe napięcie pracy
– takie mają najmniejszą rezystancję w
stanie włączenia. Przy napięciu baterii
mniejszym niż 9...12V, aby zapewnić peł−
ne otwarcie, należałoby użyć tranzysto−
rów o mniejszym napięciu otwierania –
najprościej typów z literką L, np. BUZ11L
lub podobnych.

W

W

rubryce “Genialne schematy, czyli

co by było, gdyby...” przedstawia−

my schematy nadesłane przez naszych
Czytelników. Mogą to być własne bardziej
lub mniej genialne pomysły, albo też sche−
maty zaczerpnięte z literatury. W tym dru−
gim przypadku chodzi o przypomnienie i za−

prezentowanie schematów, godnych zain−
teresowania albo ze względu na praktyczną
przydatność, albo na oryginalne rozwiąza−
nia układowe.

W odróżnieniu od innych działów

EdW, tu nie są potrzebne działające mo−
dele. Wystarczy porządny schemat z

wartościami elementów (lub dodatkowo
wykaz elementów), ewentualnie krótki
opis działania.

Prosimy o nadsyłanie do tej rubryki

wszelkich schematów, Waszym zdaniem
godnych szerszej prezentacji. Na kopercie
dopiszcie “Genialne schematy”.

Rys. 2 Układ z MOSFETEM

Rys. 1 Klasyczne sposoby
zabezpieczenia

ZABEZPIECZENIE PRZED ZMIANĄ BIEGUNOWOŚCI

ZABEZPIECZENIE PRZED ZMIANĄ BIEGUNOWOŚCI

Rys. 3 “Normalne” włączenie
MOSFETa

Rys. 4 Układ z rysunku 2 przy
odwrotnym dołączeniu zasilania